Скорпионы строят норы по общим архитектурным принципам
Новое исследование нор скорпионов в различных средах обитания показывает, что эти хищные паукообразные создают в своих жилищах поразительно схожие архитектурные элементы. Исследование, недавно опубликованное в журнале The Science of Nature, проводилось с использованием отливок из расплавленного алюминия и 3D-сканирования. Оно позволяет предположить, что общие черты нор скорпионов являются частью их «расширенной физиологии» и жизненно важны для выживания этих паукообразных в одних из самых негостеприимных мест мира.
«Эта работа о том, как архитектура норы может расширять физиологию животного, выполняя функции, которые в противном случае его тело должно было бы выполнять самостоятельно, например, поддерживать комфортную температуру или улучшать вентиляцию», — пояснил Берри Пиншоу из Институтов исследований пустыни имени Джейкоба Блауштейна Университета Бен-Гуриона в Негеве (Израиль), руководивший исследованием.
Многие животные, от муравьев до трубкозубов, обитают в норах, включая сотни видов скорпионов как минимум из 10 разных семейств.
Норы скорпионов могут сильно различаться по размеру и конструкции: от коротких ходов до сложных спиральных туннелей длиной до 9 футов и много входных коммунальных структур. Некоторые норы используются менее 24 часов, в то время как другие служат полупостоянным домом, в котором скорпион может провести большую часть своей жизни и более 90% времени.
«Как эктотермные, или так называемые "холоднокровные", животные, скорпионы полагаются на энергию окружающей среды для регуляции своей внутренней температуры, — отметила ведущий автор публикации Аманда Адамс. — Различные особенности норы помогают скорпиону справляться с биологическими вызовами его среды».
Чтобы изучить, как скорпионы используют свои норы с пользой, исследователи изучили архитектуру нор трех видов скорпионов из одного семейства Scorpionidae: Scorpio palmatus (пустыня Негев, Израиль), Opistophthalmus setifrons (центральное нагорье Намибии) и Opistophthalmus wahlbergii (пустыня Калахари, Намибия).
После извлечения скорпионов из нор и измерения температуры и влажности в различных точках каждой норы, исследователи заливали в каждую нору расплавленный алюминий (нагретый в полевых условиях с помощью газовой печи до температуры более 660 °C), чтобы создать слепок её сложной структуры. После извлечения слепки сканировали для создания 3D-моделей, которые анализировались с помощью компьютерной программы.
Ученые обнаружили три общие архитектурные особенности нор:
- Горизонтальная платформа у поверхности земли, которая может служить безопасным местом для «привратничества» — наблюдения за потенциальной добычей, хищниками и партнерами — и для прогрева перед поиском пищи.
- Как минимум два спиральных или зигзагообразных изгиба, которые могут отпугивать хищников от раскопки норы или предотвращать поток воздуха с поверхности, тем самым поддерживая относительно высокую влажность и низкую температуру.
- Расширенная концевая камера на такой глубине, где температура почти постоянна, что обеспечивает убежище в дневную жару, а также место для питания, спаривания, линьки и рождения потомства.
Исследовательская группа также обнаружила, что архитектура норы может меняться в зависимости от состава, твердости и влажности почвы. Например, норы, изученные в песчаной почве, были глубже, чем в твердой.
Ученые подчеркивают, что, хотя многие вопросы, касающиеся среды нор и естественной истории норных скорпионов в целом, остаются без ответа, общие черты этих трех видов формировались естественным отбором в течение миллионов лет и могут быть столь же важны для других видов норных скорпионов по всему миру.